Công nghệ mới ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ trong quá trình sạc hydro, cho phép tiếp nhiên liệu an toàn hơn, hiệu quả hơn
của Hội đồng Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quốc gia
Dae-Hwan Kim (trái), Nhà nghiên cứu chính tại Trung tâm Nghiên cứu Máy móc Busan thuộc Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM), giải thích về đồng hồ đo mức chất lỏng bên trong của thiết bị trình diễn sạc hydro. Nguồn: Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM)
Công nghệ đầu tiên trên thế giới về cơ bản ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ trong quá trình sạc hydro áp suất cao đã được phát triển. Sáng kiến này rút ngắn đáng kể thời gian tiếp nhiên liệu và giảm chi phí thiết lập và vận hành cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hydro.
Bằng cách tăng cường đáng kể tính an toàn và hiệu quả của các hệ thống tiếp nhiên liệu hydro, công nghệ này được kỳ vọng sẽ đẩy nhanh việc áp dụng tính di động và cơ sở hạ tầng hydro, cuối cùng là tăng cường khả năng cạnh tranh toàn cầu trong nền kinh tế hydro.
Một nhóm nghiên cứu do Nhà nghiên cứu chính Dae-Hwan Kim tại Phòng thí nghiệm Xác minh Thiết bị Hạt nhân thuộc Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Máy móc Busan thuộc Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM) đứng đầu đã phát triển và trình diễn thành công công nghệ mới này bằng cách sử dụng chất lỏng không nén được.
Thông qua các thử nghiệm trình diễn nạp hydro 350 bar, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng nhiệt độ bên trong bình có thể được ngăn chặn trong vòng 5°C, cho phép nạp hydro mà không cần làm mát trước.
Theo truyền thống, việc tiếp nhiên liệu hydro dựa vào việc phun hydro được làm mát đến -40°C để ngăn nhiệt độ tăng trong quá trình sạc. Tuy nhiên, phương pháp này dẫn đến thời gian sạc lâu hơn và yêu cầu các hệ thống làm mát bổ sung, do đó làm tăng chi phí cơ sở hạ tầng.
Phương pháp mới được phát triển này nổi bật ở chỗ về cơ bản loại bỏ sự gia tăng nhiệt độ bằng cách sử dụng chất lỏng không nén, cho phép sạc hydro an toàn và ổn định mà không cần hệ thống làm mát.
Nguyên lý đằng sau công nghệ này liên quan đến việc nạp trước chất lỏng không nén (như nước) vào bình hydro trước khi sạc. Khi hydro được đưa vào, chất lỏng được chiết xuất đồng thời, ngăn chặn sự nén đoạn nhiệt bên trong bình. Quá trình này làm giảm sự gia tăng nhiệt độ nhanh chóng của hydro và sự gia tăng tương ứng của áp suất bên trong, cho phép tiếp nhiên liệu nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Nhóm nghiên cứu tại Khoa Tiêu chuẩn và An toàn Thiết bị Hạt nhân của Trung tâm Nghiên cứu Máy móc Busan tại KIMM, nơi đã phát triển "Công nghệ Ngăn ngừa Nhiệt độ Tăng trong Bình chứa Hydro trong Quá trình Nạp nhiên liệu" (ở giữa: Nhà nghiên cứu chính Dae-Hwan Kim). Nguồn: Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM)
Đổi mới này không chỉ cải thiện tốc độ sạc so với các phương pháp hiện có mà còn kiểm soát nhiệt độ—nâng cao sự tiện lợi cho người dùng và lợi ích kinh tế cho các đơn vị vận hành cơ sở hạ tầng.
Vì không yêu cầu hệ thống làm mát hiệu suất cao nên nó cũng giúp giảm đáng kể chi phí thiết lập cơ sở và bảo trì. Ngoài ra, bằng cách ngăn ngừa sự xuống cấp do nhiệt của các thành phần bên trong bình, nó cải thiện độ bền lâu dài, giúp giảm thêm chi phí bảo trì cho xe chạy bằng hydro và cơ sở hạ tầng.
Nhà nghiên cứu chính Dae-Hwan Kim tuyên bố, "Công nghệ mới phát triển này khắc phục được những hạn chế của các phương pháp sạc hydro hiện có và cải thiện đáng kể hiệu quả của cơ sở hạ tầng. Hiện chúng tôi đang khám phá ứng dụng tiềm năng của nó không chỉ trong xe cộ mà còn trong các thùng chứa hydro có dung tích lớn được sử dụng trên tàu, tàu hỏa và xe quân sự. Đây sẽ là một tiến bộ công nghệ quan trọng để thúc đẩy nền kinh tế hydro và đảm bảo khả năng cạnh tranh trên thị trường toàn cầu".
Nghiên cứu này được tiến hành theo sáng kiến "Hỗ trợ và lập kế hoạch công nghiệp cho các công nghệ cơ khí tương lai đầy hứa hẹn—Phát triển công nghệ ngăn ngừa tăng nhiệt độ cho bình chứa hydro trong quá trình tiếp nhiên liệu".
